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Title:
CASTING MOLD FOR AN ANNULAR CONCRETE MODULE, METHOD FOR PRODUCING A CONCRETE MODULE USING SAID CASTING MOLD AND ASSEMBLY SYSTEM FOR PRODUCING A FLOATING SUBSTRUCTURE OF A FLOATING WIND TURBINE, WHICH SUBSTRUCTURE IS COMPOSED OF SAID CONCRETE MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/234488
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a casting mold (100) for producing an annular concrete module (10), comprising a matrix (110, 120) and a core (134), characterized in that the matrix (110, 120) is formed by a lower half-shell (110) and a respective upper mold element (120A, 120B) hingedly connected to one side of the lower half-shell (110), a wall (130, 140) at each side of the matrix (110, 120), which delimits the cavity formed by the matrix (110, 120) and the core (134), and the core (134) can be releasably connected to at least one of the two walls (130, 140) for the purpose of positioning inside the matrix (110, 120).

Inventors:
SIEGFRIEDSEN SÖNKE (DE)
Application Number:
PCT/IB2019/000453
Publication Date:
December 12, 2019
Filing Date:
May 29, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AERODYN CONSULTING SINGAPORE PTE LTD (SG)
International Classes:
B28B7/00; B28B7/28; B28B23/02
Domestic Patent References:
WO2017206977A12017-12-07
Foreign References:
EP3019740A12016-05-18
DE102016118078A12017-12-28
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Gießform (100) zur Fertigung eines ringförmigen Betonmoduls (10), mit einer Matrize (1 10, 120) und einem Kern ( 134), dadurch gekennzeichnet, dass

- die Matrize (1 10, 120) aus einer unteren Halbschale (1 10) und je einer mit einer Seite der unteren Halbschale (1 10) gelenkig verbundenen oberen Schalungsform (120A, 120B) gebildet ist,

- je eine zu beiden Seiten der Matrize (1 10, 120) die von der Matrize ( 1 10, 120) und dem Kern (134) gebildete Kavität begrenzende Wandung (130, 140) vorgesehen ist, und

der Kern (134) mit wenigstens einer der beiden Wandungen ( 130, 140) zur Positionierung innerhalb der Matrize (1 10, 120) lösbar zu verbinden ist.

2. Gießform (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ( 134) mit der einen Wandung (130) einstückig ausgebildet ist.

3. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den oberen Schalungsformen (120A, 120B) bei geschlossener Matrize ein Spalt verbleibt.

4. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Schalungsformen (120A, 120B) die untere Halbschale (1 10) in einer ersten Position vollständig freigeben und in einer zweiten Position wenigstens teilweise abdecken.

5. Gießform ( 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch jeweils einen eine Schalungsform (120A, 120B) verschwenkenden ersten

Linearantrieb (170), der mit seinem einen Ende mit einer Schalungsform (120A,

120B) und mit seinem anderen Ende mit der unteren Halbschale ( 1 10) verbunden ist.

6. Gießform (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Wandung (130) auf einer sich von der unteren Halbschale (1 10) erstreckenden Linearführung (150) verschieblich gelagert ist.

7. Gießform (100) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen die Wandung (130) auf der Linearführung (150) verschiebenden zweiten Linearantrieb (160).

8. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch an den beiden Wandungen ( 130, 140) angeordnete Mittel zum Verspannen der

Wandungen (130, 140) miteinander.

9. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Wandung (140) ringförmig ausgebildet ist.

10. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in wenigstens einer der Wandungen (130, 140) angeordneten Zylindern (132), die in einer ersten Position in die Wandung (130, 140) eingezogen und in einer zweiten Position zur Ausbildung eines in dem zu fertigenden Betonmodul (10) auszubildenden Hohlraums (60) in die Kavität ausgefahren sind.

1 1. Gießform (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (132) konisch ausgebildet sind.

12. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei parallel zueinander in der unteren Halbschale (1 10) angeordnete Nuten zur Ausbildung von am zu fertigenden Betonmodul (10) angeordneten Kufen (50).

13. Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen in der unteren Halbschale (1 10) mündenden, der Kavität flüssigen Beton zuführenden Zulauf (1 15).

14. Verfahren zum Fertigen eines Betonmoduls (10) mit der Gießform (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:

a. Aufsetzen einer Bewehrung (20) auf den Kern ( 134),

b. Einsetzen des Kerns ( 134) in die geöffnete Matrize ( 1 10, 120) und Schließen der Matrize (1 10, 120) durch Anklappen der Schalungsformen ( 120A, 1 20B) oder Schließen der Matrize (1 10, 120) durch Anklappen der Schalungsformen (120A, 120B) und Einsetzen des Kerns (134) in die geschlossene Matrize (1 10, 120), c. Einfüllen von Beton in die von Matrize (1 10, 120) und Kern (134) gebildete Kavität,

d. Aushärten lassen des Betons,

e. Entformen des Betonmoduls durch Aufklappen der Schalungsformen (120A, 120B), Herausziehen des Kerns (134) und Entnehmen des Betonmoduls ( 10) aus der unteren Halbschale (1 10).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (20) eine Mehrzahl von sich zwischen den Wandungen (130, 140) erstreckenden Rohren (40) aufweist, wobei die zur Ausbildung eines in dem zu fertigenden Betonmodul (10) auszubildenden Hohlraums (60) eingerichteten Zylinder (132) vor Schritt c. aus den Wandungen (130, 140) in die Kavität ausgefahren und in die Rohre (40) eingesetzt werden und bei Schritt e. in die Wandungen (130, 140) eingezogen werden.

16. Montagesystem (200) zur Fertigung eines Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage, wobei das Fundament aus drei mit einem Verbindungselement (240) verbundenen, aus jeweils einer Mehrzahl von Betonmodulen ( 10) gebildeten Armen besteht, wobei das Montagesystem (200) ein zentrales Verbindungsteil zur

Aufnahme des Verbindungselements (240) und drei auf das zentrale Verbindungsteil sternförmig zulaufende Förderstrecken (210) zum Transportieren der Module (10) in Richtung des zentralen Verbindungsteils aufweist.

17. Montagesystem (200) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die

Förderstrecken (210) als Rollenförderer ausgebildet sind.

Description:
Gießform für ein ringförmiges Betonmodul, Verfahren zum Fertigen eines Betonmoduls mit der Gießform und Montagesystem zur Fertigung eines aus den Betonmodulen bestehenden schwimmenden Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage

Die Erfindung betrifft eine Gießform zur Fertigung eines ringförmigen Betonmoduls, mit einer Matrize und einem Kern. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Fertigen eines Betonmoduls mit dieser Gießform. Schließlich betrifft die Erfindung ein Montagesystem zur Fertigung eines Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage, wobei das Fundament aus drei mit einem Verbindungselement verbundenen, aus jeweils einer Mehrzahl von Betonmodulen gebildeten Armen besteht.

Die Fertigung von Betonmodulen zur Fertigung von Komponenten einer Windenergieanlage ist aus offenkundiger Vorbenutzung bekannt lnsbesondere werden zur Fertigung von aus Beton gefertigten Türmen von Windenergieanlagen vertikale Gießformen verwendet, die ein Fertigen von zu einem Turm zusammensetzbaren Betonmodulen erlauben. Hierfür wird typischerweise eine Stahlbewehrung zwischen eine Matrize und einem von der Matrize aufgenommenen Kern gebracht und der Beton von oben in die Kavität bis zu einem vorbestimmten Füllstand gefüllt.

Nach Aushärten des Betons müssen die Anschlussflächen der Betonmodule noch plan geschliffen werden.

Neben der Fertigung von Türmen aus Beton ist insbesondere aus der EP 3 019 740 B l und der DE 10 2016 1 18 078 Alauch ein aus Beton gefertigtes schwimmenden Fundament einer schwimmenden Windenergieanlage bekannt. Das Fundament ist - wie die bekannten Türme - aus einer Mehrzahl von miteinander mittels Spannlitzen verbundenen Betonmodulen gebildet, wobei die Betonmodule insbesondere wie aus der WO 2017/206977 A l bekannt gefertigt sein können. Diese Betonmodule sind ringförmig ausgebildet und weisen einen im Wesentlichen ovalen Querschnitt auf, dessen Aufbau speziell in der WO 2017/206977 A l näher ausgeführt ist.

Wenngleich sich das aus der Turmherstellung bekannte Verfahren grundsätzlich auch für die Herstellung von Betonmodulen zur Herstellung eines Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage eignet, weist dieses den Nachteil auf, dass die zusätzlichen Arbeitsschritte zur Nachbearbeitung der Stoßflächen sehr zeit- und arbeitsintensiv sind. Darüber hinaus ist die vertikale Ausbildung einer Mehrzahl von Gießformen sehr platzintensiv.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gießform zu schaffen, mit der ein insbesondere zur Verwendung als Bauteil eines schwimmenden Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage geeignetes Betonmodul gefertigt werden kann, ohne dass dieses noch nachbearbeitet werden müsste. Dabei soll die Gießform möglichst kompakt aufgebaut und wenig platzintensiv sein.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das zuvor genannte Betonmodul mit relativ geringem Zeit- und Arbeitsaufwand hergestellt werden kann.

Schließlich ist es eine dritte Aufgabe der Erfindung, ein Montagesystem zur Fertigung eines schwimmenden Fundaments einer Windenergieanlage aus den zuvor genannten

Betonmodulen zu schaffen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gießform mit den Merkmalen von Anspruch 1 , dem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 14 und dem Montagesystem mit den Merkmalen von Anspruch 16 gelöst. Die Unteransprüche geben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Erfindungsgemäß wird also eine Gießform zur Fertigung eines ringförmigen Betonmoduls, mit einer Matrize und einem Kern vorgeschlagen, bei der die Matrize aus einer unteren Halbschale und je einer mit einer Seite der unteren Halbschale gelenkig verbundenen oberen Schalungsform gebildet ist, je eine zu beiden Seiten der Matrize die von der Matrize und dem Kern gebildete Kavität begrenzende Wandung vorgesehen ist, und bei der der Kern mit wenigstens einer der beiden Wandungen zur Positionierung innerhalb der Matrize lösbar zu verbinden ist. Aufgrund der horizontalen Ausrichtung der Gießform und der die von der Matrize und dem Kern gebildeten Kavität begrenzenden Wandungen wird ein Betonmodul mit vordefinierten Stoßflächen geschaffen, die keiner Nachbearbeitung bedürfen.

Zur einfachen Positionierung des Kerns in der Matrize ist der Kern bevorzugt mit der einen Wandung einstückig ausgebildet. Wird die eine Wandung dichtend an die Matrize gebracht, ist damit zugleich die Position des Kerns innerhalb der Matrize vorgegeben. Zur exakten Positionierung der Wandung zur Matrize und speziell des Kerns relativ zur Matrize empfiehlt es sich Leitstrukturen vorzusehen, die die räumliche Ausrichtung der Elemente relativ zueinander festlegt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Schalungsformen derart ausgebildet, dass bei geschlossener Matrize zwischen den oberen Schalungsfonnen ein Spalt verbleibt.

Der zwischen den beiden oberen Schalungsformen verbleibende Spalt hat zum einen den Vorteil, dass mit dem der Kavität zugeführten Beton mitgeführte Luftblasen über den Spalt ausgasen und die Kavität verlassen können, somit also nicht im Beton eingeschlossen werden.

Zum anderen dient der Spalt bei dessen Befüllung bis zur Oberkante der oberen

Schalungsformen zur Ausbildung eines Plateaus, das bei entsprechend auf der Unterseite des Betonmoduls ausgebildeten Kufen, ein sicheres Stapeln der Betonmodule übereinander bewirkt (siehe unten).

Zur einfachen Entformung des Betonteils sind die Schalungsformen an die untere Halbschale derart angelenkt, dass die oberen Schalungsformen die untere Halbschale in einer ersten Position vollständig freigeben und in einer zweiten Position wenigstens teilweise abdecken.

So ist es nämlich in der ersten Position ohne weiteres möglich, ein ausgehärtetes Betonteil vertikal aus der unteren Halbschale herauszuheben, ohne dass die oberen Schalungsformen hierbei hinderlich sind.

Speziell ist hierfür jeweils ein eine Schalungsform verschwenkender erster Linearantrieb vorgesehen, der mit seinem einen Ende mit einer Schalungsform und mit seinem anderen Ende mit der unteren Halbschale verbunden ist. Dieser erste Linearantrieb kann

beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Ist der Kern mit der einen Wandung einstückig ausgebildet, ist die eine Wandung besonders bevorzugt auf einer sich von der unteren Halbschale erstreckenden Linearführung

verschieblich gelagert. Hierdurch ist es, insbesondere mittels eines die Wandung auf der Linearführung verschiebenden zweiten Linearantrieb einfach möglich, den Kern in die Matrize einzuschieben und dort von der einen Wandung gehalten zu positionieren. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass auch der zweite Linearantrieb als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.

Die so verschlossene Gießform kann nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dadurch abgedichtet werden, dass an den beiden Wandungen angeordnete Mittel zum Verspannen der Wandungen miteinander vorgesehen sind.

Eine materialsparende Ausgestaltung der Gießfonn wird dadurch erhalten, dass die andere Wandung ringförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen nur etwas breiter als die von der Matrize und dem Kern gebildeten Kavität ausgebildet ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von in wenigstens einer der Wandungen angeordneten Zylindern vorgesehen, die in einer ersten Position in die Wandung eingezogen und in einer zweiten Position zur Ausbildung eines in dem zu fertigenden Betonmodul auszubildenden Hohlraums in die Kavität ausgefahren sind. Die Zylinder können beispielsweise in der feststehenden anderen Wandung vorgesehen sein, wobei die

verschieblich eingerichtete eine Wandung auf der der Kavität zugewandten Seite der Form der Zylinder entsprechende unbewegliche Formelemente aufweist. Bevorzugt weisen jedoch die eine Wandung und die andere Wandung entsprechende Zylinder auf. Diese sind insbesondere (ebenfalls) als Hydraulikzylinder ausgebildet.

Die in beiden Wandungen angeordneten Zylinder bzw. die an der einen Wandung

angeordneten Formelemente und die in der anderen Wandung angeordneten Zylinder werden in eine Bewehrung des Betonmoduls durchziehende Rohre eingesetzt, durch die nach

Fertigung des Betonmoduls - wie aus der EP 3 019 740 B l bekannt - Spannlitze eingezogen werden sollen. Die Zylinder und die Formelemente dichten also die Rohre gegen ein

Verfüllen mit Beton ab. Dabei bilden die Zylinder und gegebenenfalls die Formelemente bei bevorzugt konischer Ausbildung einen Hohlraum im Betonmodul, in den jeweils eine Hälfte eines Verbindungselements zum Verbinden von zwei Betonmodulen eingesetzt werden kann. Dabei übernimmt das Verbindungselement auch eine dichtende Funktion, die die Rohre vor dem Eindringen von Wasser schützen.

Weiter weist die Gießform bevorzugt zwei parallel zueinander in der unteren Halbschale angeordnete Nuten zur Ausbildung von am zu fertigenden Betonmodul angeordneten Kufen. Der Abstand der Kufen zueinander entspricht dabei besonders bevorzugt der Breite des zwischen dem Spalt zwischen den oberen Schalungsformen. Durch diese Ausgestaltung können die Betonmodule durch Stapeln bevorratet und bei der Montage auf ihren Kufen auf einer Förderstrecke bewegt werden.

Schließlich ist bevorzugt ein in der unteren Halbschale mündender, der Kavität flüssigen Beton zuführender Zulauf vorgesehen. Besonders bevorzugt mündet der Zulauf an der tiefsten Stelle der Halbschale. Das Befüllen der Gießform mit Beton von der Unterseite der Gießform, insbesondere bei Ausbildung eines Spalts zwischen den oberen Schalungsformen hat den Vorteil, dass mit dem Beton in die Kavität eingebrachte Luft einfach durch den Spalt entweichen kann.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Fertigen eines Betonmoduls mit der beschriebenen Gießform beansprucht, bei der wenigstens die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a. Aufsetzen einer Bewehrung auf den Kern,

b. Einsetzen des Kerns in die geöffnete Matrize und Schließen der Matrize durch Anklappen der Schalungsformen oder Schließen der Matrize durch Anklappen der Schalungsformen und Einsetzen des Kerns in die geschlossene Matrize, c. Einfüllen von Beton in die von Matrize und Kern gebildete Kavität,

d. Aushärten lassen des Betons,

e. Entformen des Betonmoduls durch Aufklappen der Schalungsformen,

Herausziehen des Kerns und Entnehmen des Betonmoduls aus der unteren Halbschale. Wir oben genannt ist das Verfahren für den Fall besonders bevorzugt ausgestaltet, dass die Bewehrung eine Mehrzahl von sich zwischen den Wandungen erstreckenden Rohren aufweist, wobei die zur Ausbildung eines in dem zu fertigenden Betonmodul auszubildenden Hohlraums eingerichteten Zylinder vor Schritt c. aus den Wandungen in die Kavität ausgefahren und in die Rohre eingesetzt werden und bei Schritt e. in die Wandungen eingezogen werden.

Die Bewehrung ist insbesondere aus Stahl gefertigt. Alternativ kann die Bewehrung auch aus anderen Materialien gefertigt sein, die gegen Schlag-, Biege- und Druckbelastungen wirksam ist.

Insbesondere ist die Bewehrung durch einen äußeren Bewehrungskorb und einen von diesem aufgenommenen inneren Bewehrungskorb gebildet, die durch eine Mehrzahl von

Abstandhaltern miteinander verbunden sind. Dabei erstrecken sich die Abstandhalter nach Außen über den äußeren Bewehrungskorb und nach Innen über den inneren Bewehrungskorb hinaus. Diese Ausgestaltung sorgt für eine von der Matrize und dem Kern beabstandete Positionierung der Bewehrung innerhalb der Gießform. Die Abstandhalter halten die

Bewehrung während des Betongießvorganges in der mittigen Position und gewährleisten einen Mindestabstand der Bewehrung zu den Oberflächen des Betonmoduls.

Die Abstandhalter weisen jeweils eine Öffnung zur Aufnahme von jeweils einem zwischen den Bewehrungskörben angeordneten Rohr auf, wobei mehrere hintereinander angeordnete Abstandhalter ein Rohr lagern.

Dabei werden die insbesondere konisch ausgebildeten Zylinder in die Kavität in Richtung der offenen Rohrenden ausgefahren, sodass die Zylinder die Rohre verschließen und innerhalb der Bewehrung zentrieren.

Schließlich wird ein Montagesystem zur Fertigung eines Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage vorgeschlagen, wobei das Fundament aus drei mit einem

Verbindungselement verbundenen, aus jeweils einer Mehrzahl von Betonmodulen gebildeten Armen besteht, wobei das Montagesystem ein als Plattform ausgebildetes zentrales

Verbindungsteil zur Aufnahme des Verbindungselements und drei auf die das zentrale Verbindungsteil sternförmig zulaufende Förderstrecken zum Transportieren der Module in Richtung des zentralen Verbindungsteils aufweist lnsbesondere ist an den freien Enden der Förderstrecken jeweils eine Gießform angeordnet, sodass die Betonmodule nach dem Entformen direkt zur Montage bereitstehen.

Die Förderstrecken des Montagesystems sind bevorzugt als Rollenförderer ausgebildet und erlauben - insbesondere, wenn die Unterseite der Betonmodule mit Kufen ausgebildet ist - ein einfaches Bewegen der Betonmodule auf dem Montagesystem.

Bei der Montage wird die Ausrichtung von zwei Betonmodulen zueinander bevorzugt dadurch bewerkstelligt, dass wenigstens ein zwei Rohre benachbart angeordneter

Betonmodule verbindendes, als Flohlkörper ausgebildetes Verbindungselement vorgesehen ist, das speziell als Doppelkonus ausgebildet ist. Dieses Verbindungselement wird neben der Zentrierung auch als Dichtelement verwendet, um den von den Rohren gebildeten Hohlraum vor dem Eindringen von Wasser zu schützen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mittels der besonders bevorzugt

ausgestalteten Gießform zu fertigenden Betonmoduls;

Fig. 2 die als Stahlbewehrung ausgestaltete, mit Rohren versehene Bewehrung des Betonmoduls aus Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Betonmodul aus Fig. 1 ;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Betonmodul aus Fig. 1 ;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch zwei zu einem Fundament zusammengesetzte Betonmodule; Fig. 6 eine geschnitene Ansicht (a) in Längsrichtung und eine perspektivische Ansicht (b) des zwei Betonmodule miteinander ausrichtenden Positionier- und Dichtelements;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer besonders bevorzugt ausgestalteten Gießform zur Fertigung des zuvor abgebildeten Betonmoduls;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem ersten

Verfahrensschritt zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem zweiten Verfahrensschritt zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem dritten

Verfahrensschrit zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 1 1 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem vierten Verfahrensschrit zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 12 eine in Längsrichtung der Gießform geschnittene Detailansicht aus Fig. 1 1 ;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem fünften Verfahrensschrit zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem sechsten Verfahrensschritt zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der Gießform aus Fig. 7 in einem siebten Verfahrensschrit zur Fertigung eines Betonmoduls;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Unterseite der Gießform aus Fig. 7; Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Montagesystems zur Herstellung eines Fundaments einer schwimmenden Windenergieanlage in einer ersten Montagestufe; und

Fig. 1 8 eine perspektivische Ansicht des Montagesystems aus Fig. 17 in einer

zweiten Montagestufe.

Fig. 1 zeigt die perspektivische Ansicht des fertigen Betonmoduls 10 mit bevorzugt ausgestalteten unteren Kufen 50 und einem oberen Plateau 70. Ferner sind die konischen Endlöcher 60 der inneren Führungsrohre 40 für die Spannlitzen 230 an den Seitenflächen zu sehen.

Fig. 2 zeigt die perspektivische Ansicht der kompletten (Stahl-) Bewehrung 20 und der Führungsrohre 40 die zwischen dem inneren Bewehrungskorb 22 und dem inneren

Bewehrungskorb 24 positioniert sind.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch einen Teil der Betonsegmente 10 mit der lnnen- 22 und Außenbewehrung 24, den mittig dazwischen positionierten Führungsrohren 40 und die Positionierungsbleche 30, die während des Gieß- und Aushärteprozesses alle Teile in der gewünschten Position halten, lnsbesondere werden die Armierungskörbe 22, 24 in einem vorgesehenen Abstand zu den Außenwänden des Betonmoduls gehalten, um ein genügende Überdeckung zu gewährleisten.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Betonmodul 10, in dem die gesamte Bewehrung 20 zu sehen ist und mittig dazu die Führungsrohre 40. Ferner sind zu erkennen die

Positionierbleche 30, in diesem Fall vier Stück über die Gesamtlänge. An den beiden Enden der Führungsrohre 40 sind die konischen, eingegossenen Öffnungen 60 zu sehen, die später die Positionierelemente 70 aufnehmen werden.

Fig. 5 zeigt zwei Betonmodule 10, die zusammengeführt und über die Positionierelemente 70 in Flucht gebracht sind. Ferner erkennt man die zu diesen Positionierelementen 70 ausgerichteten Führungsrohre 40 für die spätere Aufnahme der Spannlitzen 230. Fig. 6 zeigt ein doppelkonisches Positionierlement 70 im Halbschnitt und in einer

perspektivischen Ansicht. Dieses Bauteil ist aus eine elastischen und dichtenden Material gefertigt.

Fig. 7 zeigt die Gesamtansicht der Gießform 100 zur Herstellung eines Betonmoduls 10. Im Wesentlichen besteht die Gießform 100 aus der unteren Halbschale 1 10, der oberen

Schalungsform 120 bestehend aus den zwei Einzelschalungsformen 120A, 120B, der vorderen Wandung 130, dem Kern 134 und der hinteren Wandung 140. Die Bauteile zusammen begrenzen die Kontur des daraus zu gießenden Betonmoduls 10. Zum Ein- und Ausfahren des Kerns 134 sind Führungselemente 150 vorhanden auf dem das innere Formteil axial verfahren werden kann. Dieses geschieht mit Hilfe der Linearmotoren 160, die den Kern 134 in die Matrize 1 10, 120 hinein und aus dieser heraus bewegen können. An der Außenseite der vorderen Wandung 130 sind Hydraulikzylinder zur Betätigung der konischen Formbolzen 132 zu erkennen. Diese sorgen für die konischen Endlöcher 60 in dem Betonmodul 10.

Um das Betonmodul 10 aus der Form herausheben zu können müssen die beiden oberen Einzelschalungsformen 120A, 120B mithilfe von Linearmotoren 170 aufgefahren werden können.

Fig. 8 zeigt den ersten Fertigungsschritt zur Herstellung eines Betonmoduls 10. Die gesamte Form 100 ist auseinandergefahren und die Bewehrung 20 mit Innenbewehrung 22 und Außenbewehrung 24 und Führungsrohren 40 wird als eine Baugruppe auf den Kern 134 geschoben.

Fig. 9 zeigt den zweiten Schritt, in dem der Kern 134 mit der darauf aufgezogenen

Bewehrung 20 mit Hilfe der Linearführungen 150 und der Linearmotoren 160 in die Matrize 1 10, 120 eingefahren ist.

Fig. 10 zeigt den dritten Schritt, bei dem mit Hilfe der Linearmotoren 170 die beiden oberen Einzelschalungsformen 120A, 120B zugefahren werden. Die Form ist jetzt bereit für die Befüllung mit Beton. Fig. 1 1 zeigt den vierten Schritt der Herstellung bei dem zunächst alle Zylinder mit den konischen Bolzen 132 in die Form eingefahren werden und dadurch die Führungsrohre 40 in die endgültige Position verbracht werden. Dann wird der Beton bevorzugt von unten in die geschlossene Gießform 100 mithilfe einer (nicht dargestellten) Betonpumpe eingedrückt, sodass die Luft aus der Form nach oben entweichen kann und keine Lufteinschlüsse im Beton verbleiben.

Eine Befüllung von oben durch den Spalt zwischen den beiden oberen Einzelschalungsformen 120A, 120B ist auch möglich, wenn dafür gesorgt werden kann das der Beton sehr flüssig ist und die Luft nach oben entweichen kann.

Fig. 12 zeigt einen Längsschnitt durch den Kern 134, das Betonmodul 10, die Führungsrohre 40 sowie der vorderen Wandung 130. Ferner ist ein Zylinder 132 mit dem konischen Ende und dem Zentrierabsatz zu erkennen.

Fig. 13 zeigt den fünften Fertigungsschritt nach dem Aushärten des Betons. Dabei werden die beiden oberen Einzelschalungsformen 120A, 120B mit Hilfe der Linearmotoren 170 aufgefahren. Die Zylinder 132 werden ausgefahren, sodass die konischen Enden aus dem Betonmodul 10 komplett entfernt sind.

Fig. 14 zeigt den sechsten Fertigungsschritt, in dem der Kern 134 mit der vorderen

Seitenwand 130, die gemeinsam als ein Bauteil ausgebildet sind, mit Hilfe der Linearführung 150 und den Linearantrieben 180 aus der Matrize 100, 120 herausgefahren wird.

Fig. 15 zeigt den siebten und letzten Fertigungsschritt, bei dem das Betonmodul 10 aus der unteren Halbschale herausgehoben wird. Danach wird die Anlage vorgesäubert und für die Herstellung des nächsten Betonmoduls 10 vorbereitet. Dieser gesamte Prozess kann in der Regel alle 24 Stunden wiederholt werden.

Fig. 16 zeigt die Gießform von unten, wo sich das Betonzufuhrsystem 1 15 befindet. Dieses besteht aus einer nicht näher beschriebenen Betonpumpe, Zuführrohrleitungen, einem

Absperrventil und einem Reinigungssystem zum Spülen mit Wasser der gesamten

Betonzuführung nach der Beendigung des Befüllens der Gießform mit Beton. Fig. 17 zeigt ein Montagesystem 200, um aus einer Mehrzahl der mit der Gießform 100 gefertigten Betonmodulen ein Fundament für eine schwimmende Windenergieanlagre zusammenzubauen. Auf drei Förderstrecken 210 mit Rollen oder einem Gleissystem können die Betonmodule 10 mit den an der Unterseite angegossenen Kufen 50 aufgesetzt werden. Durch diese Kufen 50 werden die Betonmodule 10 schon richtig zueinander ausgerichtet und können dann axial verschoben werden bis sie Zusammenkommen. Dabei werden die doppelkonischen Führungselemente 70 in die konischen Löcher 60 der Betonmodule 10 eingesteckt.

Fig. 18 zeigt den letzten Schritt der Fundamentmontage. Wenn alle Betonmodule 10 auf den Führungsbahnen 210 aufgebaut sind, werden die Spannlitzen 230 durch die Führungsrohre 40 durchgeflihrt und am Zentralteil 240 befestigt. An den Außenenden der äußeren Betonmodule ist eine Stahlplatte 220 angeordnet, an der sich die Spannlitzen 230 abstützen und die Vorspannlasten in den Beton verteilt werden. Über ein Spannsystem wird dann nach einem vorgegebenen Ablaufschema die Vorspannung auf alle Litzen aufgebracht.